Formula de rezistență prin forță. Rezistență electrică

Una dintre proprietățile fizice ale unei substanțe este capacitatea de a conduce curentul electric. Conductivitatea electrică (rezistența unui conductor) depinde de mai mulți factori: lungimea circuitului electric, caracteristicile structurale, prezența electronilor liberi, temperatura, curentul, tensiunea, materialul și aria secțiunii transversale.

Fluxul curentului electric prin conductor duce la mișcarea direcțională a electronilor liberi. Prezența electronilor liberi depinde de substanța în sine și este preluată din tabelul lui DI Mendeleev, și anume din configurația electronică a elementului. Electronii încep să lovească rețea cristalină element și transferă energie către acesta din urmă. În acest caz, un efect termic apare atunci când curentul acționează asupra conductorului.

Cu această interacțiune, ei încetinesc, dar apoi, sub acțiunea unui câmp electric care le accelerează, încep să se miște cu aceeași viteză. Electronii se ciocnesc de un număr mare de ori. Acest proces se numește rezistența conductorului.

În consecință, rezistența electrică a unui conductor este o mărime fizică care caracterizează raportul dintre tensiune și curent.

Ce este rezistența electrică: o valoare care indică proprietatea unui corp fizic de a transforma energia electrică în energie termică, datorită interacțiunii energiei electronice cu rețeaua cristalină a unei substanțe. Prin natura conductibilității, ele diferă:

1. Conductori (capabili să conducă curentul electric deoarece sunt prezenți electroni liberi).
2. Semiconductori (pot conduce electricitatea, dar în anumite condiții).
3. Dielectrici sau izolatori (au o rezistență uriașă, nu există electroni liberi, ceea ce îi face incapabili să conducă curentul).

Această caracteristică este notă cu litera R și măsurată în ohmi (ohmi)... Utilizarea acestor grupe de substanțe este foarte importantă pentru dezvoltarea schemelor electrice schematice ale dispozitivelor.

Pentru a înțelege pe deplin dependența lui R de ceva, trebuie să acordați o atenție deosebită calculului acestei valori.

Calculul conductivității electrice

Pentru a calcula R-ul unui conductor se aplică legea lui Ohm, care spune: curentul (I) este direct proporțional cu tensiunea (U) și invers proporțional cu rezistența.

Formula pentru găsirea caracteristicii de conductivitate a unui material R (o consecință a legii lui Ohm pentru o secțiune a circuitului): R = U / I.

Pentru secțiunea completă a circuitului, această formulă are următoarea formă: R = (U / I) - Rvn, unde Rvn este R intern al sursei de alimentare.

Capacitatea unui conductor de a transporta un curent electric depinde de mulți factori: tensiune, curent, lungime, aria secțiunii transversale și materialul conductorului, precum și temperatura mediului ambiant.

În electrotehnică, pentru calculul și fabricarea rezistențelor, se ia în considerare și componenta geometrică a conductorului.

De ce depinde rezistența: de lungimea conductorului - l, rezistivitate - p și de aria secțiunii transversale (cu raza r) - S = Pi * r * r.

Formula conductorului R: R = p * l / S.

Formula arată ceea ce determină rezistivitatea conductorului: R, l, S. Nu este nevoie să-l calculezi în acest fel, deoarece există o modalitate mult mai bună. Rezistivitatea poate fi găsită în cărțile de referință adecvate pentru fiecare tip de conductor (p este o mărime fizică egală cu R a unui material de 1 metru lungime și o suprafață a secțiunii transversale de 1 m2.

Cu toate acestea, această formulă nu este suficientă pentru un calcul precis al rezistenței, prin urmare, se utilizează dependența de temperatură.

Influența temperaturii ambiante

S-a dovedit că fiecare substanță are o rezistivitate care depinde de temperatură.

Pentru a demonstra acest lucru, se poate efectua următorul experiment. Luați o spirală din nicrom sau orice conductor (indicat în diagramă ca rezistor), o sursă de alimentare și un ampermetru convențional (poate fi înlocuit cu o lampă incandescentă). Asamblați lanțul conform diagramei 1.

Schema 1 - Circuit electric pentru experiment

Este necesar să alimentați consumatorul și să monitorizați cu atenție citirile ampermetrului. Apoi, ar trebui să încălziți R fără a-l opri, iar citirile ampermetrului vor începe să scadă pe măsură ce temperatura crește. Dependența este urmărită conform legii lui Ohm pentru secțiunea circuitului: I = U / R. În acest caz, rezistența internă a sursei de alimentare poate fi neglijată: acest lucru nu va afecta demonstrarea dependenței lui R de temperatură. Rezultă că există o dependență de temperatură a lui R.

Semnificația fizică a creșterii valorii lui R se datorează efectului temperaturii asupra amplitudinii (creșterii) vibrației ionilor din rețeaua cristalină. Ca urmare, electronii se ciocnesc mai des și acest lucru determină o creștere a R.

După formula: R = p * l / S, găsim indicatorul că depinde de temperatura(S și l sunt independente de temperatură). Rămâne p conductor. Pe baza acesteia se obține formula pentru dependența de temperatură: (R - Ro) / R = a * t, unde Ro la o temperatură de 0 grade Celsius, t este temperatura ambiantă și a este coeficientul de proporționalitate (coeficientul de temperatură ).

Pentru metale, „a” este întotdeauna mai mare decât zero, iar pentru soluțiile de electroliți, coeficientul de temperatură este mai mic de 0.

Formula pentru găsirea p, utilizată în calcule: p = (1 + a * t) * po, unde po este valoarea rezistenței specifice luată din cartea de referință pentru un anumit conductor. În acest caz, coeficientul de temperatură poate fi considerat constant. Dependența puterii (P) de R rezultă din formula puterii: P = U * I = U * U / R = I * I * R. Valoarea rezistenței specifice depinde și de deformațiile materialului, în care cristalul grilajul este spart.

Când metalul este prelucrat într-un mediu rece la o anumită presiune, are loc deformarea plastică. În acest caz, rețeaua cristalină este distorsionată și Rul fluxului de electroni crește. În acest caz, crește și rezistivitatea. Acest proces este reversibil și se numește recoacere recristalină, datorită căreia unele dintre defecte sunt reduse.

Când asupra metalului acţionează forţe de tracţiune şi compresiune, acesta din urmă suferă deformaţii, care se numesc elastice. Rezistivitatea scade odată cu compresia, deoarece amplitudinea vibrațiilor termice scade. Particule încărcate direcționate devine mai ușor de mișcat... Când este întins, rezistivitatea crește datorită creșterii amplitudinii vibrațiilor termice.

Un alt factor care afectează conductivitatea este tipul de curent care circulă prin conductor.

Rezistența în rețelele cu curent alternativ se comportă oarecum diferit, deoarece legea lui Ohm este aplicabilă numai pentru circuitele cu tensiune constantă. Prin urmare, calculele ar trebui făcute diferit.

Impedanța este notată cu litera Z și constă din suma algebrică a rezistenței active, capacitive și inductive.

Când R activ este conectat la un circuit de curent alternativ, un curent sinusoidal începe să curgă sub influența unei diferențe de potențial. În acest caz, formula arată astfel: Im = Um / R, unde Im și Um sunt valorile amplitudinii curentului și tensiunii. Formula de rezistență ia următoarea formă: Im = Um / ((1 + a * t) * po * l / 2 * Pi * r * r).

Rezistența capacitivă (Xc) se datorează prezenței condensatoarelor în circuite. Trebuie remarcat faptul că un curent alternativ trece prin condensatori și, prin urmare, acționează ca un conductor cu o capacitate.

Calculați Xc după cum urmează: Xc = 1 / (w * C), unde w este frecvența unghiulară și C este capacitatea unui condensator sau a unui grup de condensatoare. Frecvența unghiulară se determină după cum urmează:

1. Se măsoară frecvența curentului alternativ (de obicei 50 Hz).
2. Înmulțit cu 6.283.

Rezistența inductivă (Xl) - implică prezența inductanței în circuit (choke, releu, circuit, transformator etc.). Se calculează după cum urmează: Xl = wL, unde L este inductanța și w este frecvența unghiulară. Pentru a calcula inductanța este necesar să folosiți calculatoare online specializate sau o carte de referință de fizică. Deci, toate valorile sunt calculate prin formule și rămâne doar să scrieți Z: Z * Z = R * R + (Xc - Xl) * (Xc - Xl).

Pentru a determina valoarea finală, trebuie să extrageți rădăcina pătrată a expresiei: R * R + (Xc - Xl) * (Xc - Xl). Din formule rezultă că frecvența curentului alternativ joacă un rol important, de exemplu, într-un circuit cu același design, atunci când frecvența crește, crește și Z-ul său. Trebuie adăugat că în circuitele cu tensiune alternativă Z depinde de următorii indicatori:

1. Lungimile conductoarelor.
2. Zone secționale - S.
3. Temperaturile.
4. Tipul de material.
5. Capacități.
6. Inductanţă.
7. Frecvențele.

În consecință, legea lui Ohm pentru o secțiune a lanțului are o formă complet diferită: I = U/Z... Se modifică și legea pentru întregul lanț.

Calculele rezistențelor necesită o anumită perioadă de timp, prin urmare, pentru măsurarea valorilor acestora, se folosesc instrumente electrice speciale de măsurare, care se numesc ohmmetre. Aparatul de măsurare constă dintr-un indicator cu cadran, la care este conectată o sursă de alimentare în serie.

Măsurător toate aparatele combinate precum testere și multimetre. Instrumente separate pentru măsurarea doar a acestei caracteristici sunt folosite extrem de rar (un megaohmmetru pentru verificarea izolației unui cablu de alimentare).

Dispozitivul este utilizat pentru continuitatea circuitelor electrice pentru deteriorarea și funcționarea componentelor radio, precum și pentru continuitatea izolației cablurilor.

Când se măsoară R, este necesară deconectarea completă a secțiunii circuitului pentru a evita deteriorarea dispozitivului. Pentru a face acest lucru, trebuie să luați următoarele măsuri de precauție:

În multimetrele scumpe există o funcție de continuitate, duplicat de un semnal sonor, deci nu este nevoie să te uiți la afișajul instrumentului.

Astfel, rezistența electrică joacă un rol important în inginerie electrică. Depinde în circuitele permanente de temperatură, puterea curentului, lungime, tip de material și zonă transversal secțiunea transversală a conductorului... În circuitele de curent alternativ, această dependență este completată de cantități precum frecvența, capacitatea și inductanța. Datorită acestei dependențe, este posibilă modificarea caracteristicilor electricității: tensiune și curent. Pentru măsurarea valorii rezistenței sunt utilizate ohmmetre, care sunt, de asemenea, utilizate la detectarea problemelor de cablare, a continuității diferitelor circuite și a componentelor radio.

Una dintre principalele caracteristici ale unui circuit electric este puterea curentului său. Se măsoară în amperi și determină sarcina pe firele conductoare, magistralele sau șinele plăcii. Această valoare reflectă cantitatea de electricitate care a trecut în conductor pe unitatea de timp. Există mai multe moduri de a-l defini, în funcție de datele pe care le cunoașteți. În consecință, studenții și electricienii începători din acest motiv se confruntă adesea cu probleme atunci când rezolvă sarcini educaționale sau situații practice. În acest articol, vă vom spune cum să găsiți amperajul prin putere și tensiune sau rezistență.

Dacă se cunosc puterea și tensiunea

Să presupunem că trebuie să găsiți curentul într-un circuit, în timp ce știți doar tensiunea și consumul de energie. Apoi, pentru a-l determina fără rezistență, utilizați formula:

După unele simple, obținem formula pentru calcule

Trebuie remarcat faptul că această expresie este valabilă pentru circuitele DC. Dar atunci când se calculează, de exemplu, pentru un motor electric, se ia în considerare puterea sa maximă sau cosinusul Phi. Apoi, pentru un motor trifazat, acesta poate fi calculat după cum urmează:

Găsim P ținând cont de eficiență, de obicei se află în intervalul 0,75-0,88:

Р1 = Р2 / η

Aici P2 este puterea netă activă pe arbore, η - eficiență, ambii acești parametri sunt de obicei indicați pe plăcuța de identificare.

Puterea totală o găsim ținând cont de cosF (este indicat și pe plăcuța de identificare):

S = P1 / cosφ

Determinați curentul consumat cu formula:

Inom = S / (1,73 U)

Aici 1,73 este rădăcina lui 3 (utilizată pentru calcularea unui circuit trifazat), U este tensiunea, depinde de includerea motorului (triunghi sau stea) și numărul de volți din rețea (220, 380, 660, etc.). Deși la noi, cel mai des se găsește 380V.

Dacă se cunosc tensiunea sau puterea și rezistența

Dar există sarcini când cunoașteți tensiunea pe secțiunea circuitului și magnitudinea sarcinii, apoi folosiți-o pentru a găsi puterea curentului fără putere, cu ajutorul ei calculăm puterea curentului prin rezistență și tensiune.

Dar uneori se întâmplă că trebuie să determinați puterea curentului fără tensiune, adică atunci când cunoașteți doar puterea circuitului și rezistența acestuia. În acest caz:

În plus, conform aceleiași legi lui Ohm:

P = I 2 * R

Deci, calculul se efectuează după formula:

I 2 = P / R

Sau luați expresia din partea dreaptă a expresiei sub rădăcină:

I = (P / R) 1/2

Dacă EMF, rezistența internă și sarcina sunt cunoscute

Problemele studenților trucuri includ cazuri în care vi se oferă valoarea EMF și rezistența internă a sursei de alimentare. În acest caz, puteți determina curentul din circuit conform legii lui Ohm pentru circuitul complet:

I = E / (R + r)

Aici E este EMF, r este rezistența internă a sursei de alimentare, R este sarcina.

Legea Joule-Lenz

O altă sarcină care poate arunca într-o stupoare chiar și un elev mai mult sau mai puțin experimentat este de a determina puterea curentului, dacă timpul, rezistența și cantitatea de căldură generată de conductor sunt cunoscute. Pentru asta, să ne amintim.

Formula sa arată astfel:

Q = I 2 Rt

Apoi efectuați calculul astfel:

I 2 = QRt

Sau rădăcinează partea dreaptă a ecuației:

I = (Q / Rt) 1/2

Câteva exemple

În concluzie, vă propunem să consolidăm informațiile primite pe mai multe exemple de sarcini în care trebuie să găsiți puterea actuală.

Este clar din condiția că trebuie să oferiți două opțiuni de răspuns pentru fiecare dintre opțiunile de conectare. Apoi, pentru a găsi curentul în conexiune în serie, adăugați mai întâi rezistențele circuitului pentru a obține totalul.

I = U / R = 12/3 = 4 Amperi

Când două elemente sunt conectate în paralel, Rtotal poate fi calculat după cum urmează:

Rtot = (R1 * R2) / (R1 + R2) = 1 * 2/3 = 2/3 = 0,67

Apoi calcule suplimentare pot fi efectuate după cum urmează:

În primul rând, trebuie să găsiți totalul R al lui R2 și R3 conectate în paralel, folosind aceeași formulă pe care am folosit-o mai sus.

- mărime electrică, care caracterizează proprietatea unui material de a împiedica trecerea curentului electric. În funcție de tipul de material, rezistența poate tinde spre zero - să fie minimă (mile / micro ohmi - conductori, metale), sau să fie foarte mare (giga ohmi - izolație, dielectrici). Reciproca rezistenței electrice este.

unitate de măsură rezistență electrică - Ohm... Este desemnată prin litera R. Se determină dependența rezistenței de curent și într-un circuit închis.

Ohmmetru- dispozitiv pentru măsurarea directă a rezistenței circuitului. În funcție de intervalul valorii măsurate, acestea sunt împărțite în gigaohmmetre (pentru rezistență mare - la măsurarea izolației) și micro/miliohmmetre (pentru rezistențe mici - la măsurarea rezistențelor tranzitorii ale contactelor, înfășurărilor motorului etc.).

Există o mare varietate de ohmmetre după design de la diferiți producători, de la electromecanice la microelectronice. Este de remarcat faptul că un ohmmetru clasic măsoară partea activă a rezistenței (așa-numiții ohmi).

Orice rezistență (metală sau semiconductoare) din circuitul AC are o componentă activă și reactivă. Suma activului și reactanței este impedanta ACși se calculează cu formula:

unde, Z este impedanța circuitului de curent alternativ;

R este rezistența activă a circuitului de curent alternativ;

Xc este reactanța capacitivă a circuitului de curent alternativ;

(C este capacitatea, w este viteza unghiulară a curentului alternativ)

Xl este reactanța inductivă a circuitului de curent alternativ;

(L este inductanța, w este viteza unghiulară a curentului alternativ).

Rezistență activă- aceasta face parte din rezistența totală a circuitului electric, a cărui energie este complet transformată în alte tipuri de energie (mecanică, chimică, termică). O proprietate distinctivă a componentei active este consumul complet de energie electrică (energia nu se întoarce în rețea înapoi în rețea), iar reactanța returnează o parte din energie înapoi în rețea (o proprietate negativă a componentei reactive).

Semnificația fizică a rezistenței active

Fiecare mediu prin care trec sarcinile electrice creează obstacole în calea lor (se crede că acestea sunt nodurile rețelei cristaline), în care par să lovească și să-și piardă energia, care este eliberată sub formă de căldură.

Astfel, apare o scădere (pierderea energiei electrice), o parte din care se pierde din cauza rezistenței interne a mediului conductor.

O valoare numerică care caracterizează capacitatea unui material de a preveni trecerea sarcinilor se numește rezistență. Se măsoară în ohmi (ohmi) și este invers proporțional cu conductivitatea electrică.

Diferite elemente ale sistemului periodic al lui Mendeleev au rezistență electrică specifică diferită (p), de exemplu, cele mai mici bătăi. rezistența este deținută de argint (0,016 Ohm * mm2 / m), cupru (0,0175 Ohm * mm2 / m), aur (0,023) și aluminiu (0,029). Ele sunt utilizate în industrie ca materiale de bază pe care se bazează toată ingineria electrică și ingineria energetică. Dielectricii, pe de altă parte, au bătăi mari. rezistență și sunt utilizate pentru izolare.

Rezistența unui mediu conductiv poate varia semnificativ în funcție de secțiunea transversală, temperatură, mărime și frecvență a curentului. În plus, mediile diferite au purtători de sarcină diferiți (electroni liberi în metale, ioni în electroliți, „găuri” în semiconductori), care sunt factorii determinanți ai rezistenței.

Semnificația fizică a reactanței

Când este aplicată, în bobine și condensatoare, energia se acumulează sub formă de câmpuri magnetice și electrice, ceea ce durează ceva timp.

Câmpurile magnetice din rețelele de curent alternativ se modifică în funcție de schimbarea direcției de mișcare a sarcinilor, oferind în același timp rezistență suplimentară.

În plus, are loc o deplasare stabilă de fază și curent, ceea ce duce la pierderi suplimentare de electricitate.

Rezistivitate

Cum să aflăm rezistența unui material dacă nu curge prin el și nu avem un ohmmetru? Există o valoare specială pentru asta - rezistivitatea electrică a materialului v

(acestea sunt valori tabelare care sunt determinate empiric pentru majoritatea metalelor). Folosind această valoare și cantitățile fizice ale materialului, putem calcula rezistența folosind formula:

Unde, p- rezistivitate (unități de măsură ohm * m / mm 2);

l - lungimea conductorului (m);

S - secțiune transversală (mm 2).

Electricitatea în sine este invizibilă, deși acest lucru o face la fel de periculoasă. Dimpotrivă, tocmai din acest motiv este mai periculos. La urma urmei, dacă l-am vedea, așa cum vedem, de exemplu, apă care curge de la robinet, cu siguranță am fi evitat multe necazuri.

Apă. Iată, conducta de apă și aici robinetul închis. Nimic nu curge, nimic nu picura. Dar știm sigur: înăuntru este apă. Și dacă sistemul funcționează corect, atunci această apă este sub presiune acolo. 2, 3 atmosfere, sau cât este? Nu contează. Dar presiunea este acolo, altfel sistemul nu ar funcționa. Undeva pompele bâzâie, conducând apă în sistem, creând tocmai această presiune.

Dar firul nostru este electric. Undeva departe, la celălalt capăt, fredonează și generatoarele, generând electricitate. Și în firul de la asta, de asemenea, presiune... Nu, nu, nu presiune, desigur, aici în acest fir Voltaj... Se măsoară și el, dar în unități proprii: în volți.

Apa apasă pe pereții din țevi, fără să se miște nicăieri, așteptând o ieșire pentru a se repezi acolo într-un pârâu puternic. Și tensiunea așteaptă în tăcere în fir când comutatorul se închide, astfel încât fluxurile de electroni să se miște pentru a-și îndeplini scopul.

Și apoi robinetul s-a deschis, un șuvoi de apă a început să curgă. Curge de-a lungul întregii conducte, trecând de la pompă la supapa de alimentare. Și de îndată ce contactele comutatorului s-au închis, electronii au trecut prin fire. Ce este această mișcare? Acest actual... Electronii curgere... Și această mișcare, acest curent are și propria unitate de măsură: amperul.

Și mai există rezistenţă... Pentru apă, aceasta este, la figurat vorbind, dimensiunea găurii din robinet. Cu cât gaura este mai mare, cu atât rezistența la mișcarea apei este mai mică. În fire este aproape la fel: cu cât rezistența firului este mai mare, cu atât curentul este mai mic.

Iată, așa ceva, dacă îți imaginezi la figurat principalele caracteristici ale electricității. Și din punct de vedere al științei, totul este strict: există așa-numita lege a lui Ohm. El citește după cum urmează: I = U/R.
eu- puterea curentului. Măsurată în amperi.
U- Voltaj. Măsurată în volți.
R- rezistenta. Măsurată în ohmi.

Mai există un concept - puterea, W. Este, de asemenea, simplu cu el: W = U * I... Măsurată în wați.

De fapt, aceasta este toată teoria necesară și suficientă pentru noi. Din aceste patru unități de măsură, în conformitate cu cele două formule de mai sus, pot fi derivate o serie de altele:

Tu spui: - De ce am nevoie de toate astea? Formule, numere... Nu am de gând să fac calcule.

Și voi răspunde astfel: - Recitiți articolul anterior. Cum poți fi sigur fără să cunoști cele mai simple adevăruri și calcule? Deși, de fapt, în termeni practici de zi cu zi, doar formula 7 este cea mai interesantă, unde puterea curentului este determinată la tensiune și putere cunoscute. De regulă, aceste 2 valori sunt cunoscute, iar rezultatul (rezistența curentului) este cu siguranță necesar pentru a determina secțiunea transversală admisă a firului și pentru a selecta protecția.

Mai există o circumstanță care ar trebui menționată în contextul acestui articol. Așa-numitul curent „alternant” este utilizat în industria energiei electrice. Adică, acei electroni nu se mișcă întotdeauna în fire într-o singură direcție, o schimbă constant: înainte-înapoi-înainte-înapoi ... Și această schimbare a direcției de mișcare este de 100 de ori pe secundă.

Stai, dar se spune peste tot că frecvența este de 50 de herți! Da, exact asta este. Frecvența se măsoară în numărul de perioade pe secundă, dar în fiecare perioadă curentul își schimbă direcția de două ori. Cu alte cuvinte, într-o perioadă există două vârfuri care caracterizează valoarea maximă a curentului (pozitiv și negativ), și tocmai la aceste vârfuri se schimbă direcția.

Nu vom intra în detalii mai profund, dar totuși: de ce exact alternativ, și nu curent continuu?

Întreaga problemă constă în transportul energiei electrice pe distanțe lungi. Aici intră în vigoare legea inexorabilă a lui Ohm. Sub sarcini mari, dacă tensiunea este de 220 volți, curentul poate fi foarte mare. Pentru a transmite electricitate cu un astfel de curent, sunt necesare fire cu o secțiune transversală foarte mare.

Există o singură cale de ieșire: creșterea tensiunii. A șaptea formulă spune: I = W/U... Este destul de evident că dacă furnizăm tensiune nu de 220 de volți, ci de 220 de mii de volți, atunci puterea curentului va scădea de o mie de ori. Aceasta înseamnă că secțiunea transversală a firelor poate fi luată mult mai puțin.

Cautarea site-ului.
Puteți schimba expresia de căutare.

Printre alți indicatori care caracterizează un circuit electric, un conductor, merită evidențiată rezistența electrică. Determină capacitatea atomilor dintr-un material de a preveni trecerea direcțională a electronilor. Asistența în determinarea acestei valori poate fi oferită atât de un dispozitiv specializat - un ohmmetru, cât și de calcule matematice bazate pe cunoașterea relației dintre cantități și proprietățile fizice ale unui material. Indicatorul este măsurat în Ohmi (Ohm), simbolul R servește ca desemnare.

Legea lui Ohm - o abordare matematică pentru determinarea rezistenței

Relația stabilită de Georg Ohm determină relația dintre tensiune, curent, rezistență, pe baza relației matematice a conceptelor. Valabilitatea relației liniare - R = U / I (raportul tensiune-curent) - nu este observată în toate cazurile.
Unitatea de măsură [R] = B / A = Ohm. 1 Ohm este rezistența materialului prin care trece un curent de 1 amper la o tensiune de 1 volt.

O formulă empirică pentru calcularea rezistenței

Datele obiective asupra conductivității unui material rezultă din caracteristicile sale fizice, care determină atât proprietățile sale adecvate, cât și reacțiile la influențele externe. Pe baza acestui fapt, conductivitatea depinde de:

• Mărimea.
• Geometrie.
• Temperaturile.

Atomii materialului conductiv se ciocnesc cu electronii direcționați, împiedicând avansarea lor ulterioară. La o concentrație mare a acestora din urmă, atomii nu sunt capabili să le reziste și conductivitatea este ridicată. Valorile mari de rezistență sunt caracteristice dielectricilor, care diferă prin conductivitate aproape zero.

Una dintre caracteristicile definitorii ale fiecărui conductor este rezistivitatea acestuia - ρ. Determină dependența rezistenței de materialul conductorului și de influențele externe. Aceasta este o valoare fixă ​​(în cadrul unui material) care reprezintă datele unui conductor de următoarele dimensiuni - lungime 1 m (ℓ), aria secțiunii transversale 1 mp. Prin urmare, relația dintre aceste mărimi este exprimată prin raportul: R = ρ * ℓ / S:

• Conductivitatea unui material scade pe măsură ce lungimea acestuia crește.
• O creștere a secțiunii transversale a conductorului implică o scădere a rezistenței acestuia. Acest model se datorează unei scăderi a densității electronilor și, în consecință, contactul particulelor materiale cu aceștia devine mai rar.
• O creștere a temperaturii materialului stimulează o creștere a rezistenței, în timp ce o scădere a temperaturii duce la o scădere a rezistenței.

Este recomandabil să se calculeze aria secțiunii transversale conform formulei S = πd 2 / 4. O bandă de măsurare va ajuta la determinarea lungimii.

Relația de putere (P)

Pe baza formulei legii lui Ohm, U = I * R și P = I * U. Prin urmare, P = I 2 * R și P = U 2 / R.
Cunoscând mărimea puterii și puterii curentului, rezistența poate fi definită ca: R = P / I 2.
Cunoscând mărimea tensiunii și puterii, rezistența poate fi calculată cu ușurință folosind formula: R = U 2 / P.

Rezistența materialului și valorile altor caracteristici aferente pot fi obținute folosind instrumente speciale de măsură sau pe baza legilor matematice stabilite.